KR100473069B1 - 전자총캐소드의펠렛지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자총의 캐소드를 펠렛을 지지하는 신규한 구조를 개시한다.

W 소성체로 구성되는 캐소드의 펠렛은 Ta나 Mo로 구성된 인너슬리이브에 접합되지 않으므로 Mo층을 펠렛에 부착시키고 있는 바, 종래에는 Mo판의 레이저 가열로 Mo층을 형성하였으므로 공정이 어렵고 펠렛에 열영향을 가하는 문제가 있었다.

본 발명에서는 인너슬리이브의 디스크상에 인너슬리이브의 외경에 대응하는 지지슬리이브를 씌워 접합하고 그 사이의 공간에 펠렛을 소결층으로 결합 지지하도록 하여, 매우 간단하며 자동정합이 가능한 구조로 펠렛을 지지하도록 하는 동시에 열영향을 받지 않도록 하여, 고품질의 캐소드를 높은 생산성으로 제공하도록 하였다.

Description

전자총 캐소드의 펠렛지지구조

본 발명은 브라운관의 전자총에 관한 것으로, 특히 그 캐소드(cathode)에 펠렛(pellet)을 지지하는 구조에 관한 것이다.

브라운관은 전자빔을 형광면에 선택적으로 랜딩(landing)시켜 화상을 표시하는 장치로서, 전자빔은 캐소드에서 발생된 열전자를 집속(集束) 및 가속(加速)시켜 형성된다.

캐소드는 전자발생효율과 제어등을 위해 여러 가지 다양한 방식으로 제조되나 도1에 도시된 것은 최근 주로 사용되고 있는 고효율의 캐소드(K)의 구성이다.

캐소드(K)는 전자방출물질이 도포 또는 함침(含浸)되어 있는 펠렛(pelet; P)이 히이터(heater; T)가 내장된 인너슬리이브(inner sleeve; S)의 디스크(disc; D)상에 부착되어 있고, 이 인너슬리이브(S)는 방열(放熱)을 차단하여 열효율을 증가시키기 위해 아우터슬리이브(outer sleeve)내에 수납구성되는데, 아우터슬리이브는 캐소드(K)를 전자총 어셈블리에 결합지지하는 역할을 하므로 통상 홀더(holder; H)로 호칭된다.

인너슬리이브(S)는 홀더(H)에 대해 열전도의 차단을 위해 얇은 금속판으로된 지지리본(support ribon; R)으로 결합되고 홀더(H)와 인너슬리이브(S)간의 공간은 열효율을 향상시키고 불필요한 제어전극(G1, G2)들의 가열에 의한 문제를 방지하기위해 열시일드(thermal shield; M)가 설치된다.

이러한 캐소드(K)의 각 구성부품(S,H,R,M)들은 종래 Ni 함량이 큰 스테인리스강등으로 구성되어 왔으나 최근에는 열팽창율이 작고 내열성이 큰 Ta나 Mo 등으로 제조되는 것이 일반적이다.

그런데, W 소결체 등으로 구성되는 펠렛(P)은 그렇지 않아도 다공체(多孔體)이므로 용접성이 매우 불량한 바, 스테인리스강과는 그래도 접합이 가능하였으나 Mo나 Ta등으로 구성된 인너슬리이브(S)의 디스크(D)에는 접합이 이루어지지 않는다.

이에 따라 도2에 도시된 바와 같은 방법이 제안된 바, 이것은 SID 96DIGEST에 함침형 캐소드의 온도 및 컷오프(cut-off) 특성 안정화라는 논문에 개시된 것이다.

이 방법은 도2a와 같이 펠렛(P)의 배면에 얇은 Mo판을 접촉시켜, 이를 레이저로 가열함으로써 도2b와 같이 펠렛(P) 배면에 Mo층(Mo)을 부착 적층하고, 도2c와 같이 이 Mo층(Mo)을 Ta컵(C)에 용접하여 Ta컵(C)을 인너슬리이브(S)에 용접하거나 도2d와 같이 Mo층(Mo)을 Mo 또는 Ta로 된 인너슬리이브(S)의 디스크(D)에 용접함으로써 펠렛(P)을 인너슬리이브(S)에 부착하고 있다.

그런데 이러한 방법에 의하면 Mo층(Mo)의 부착에 레이저 가공이 필요하여 고가의 레이저 설비가 필요할 뿐아니라 직경 1,2mm 내외인 펠렛(P)에 그것도 Mo판 상에서 일일히 레이저를 포커싱(focusing)하여야 하므로 작업이 매우 어렵고 생산성도 매우 낮은 문제가 있다.

뿐만아니라, Mo층(Mo)의 형성을 위해서는 Mo판의 용융온도까지 이를 가열해야 하는바, W 분말의 가압성형 및 소성(燒成)된 펠렛(P)이 Mo층(Mo)의 형성과정에서 열영향을 받게 되어 그 공극(空隙)이 감소되는 문제 등이 유발된다. 이러한 가열은 Mo층(Mo)의 형성뿐아니라 Ta컵(C)의 부착이나 인너슬리이브(S)와의 용접시 반복적으로 이루어지게 되어 펠렛(P)의 공극률과 이에 따른 전자방출특성 및 수명을 크게 저하시키게 된다.

뿐만 아니라, 이와 같은 종래의 캐소드(K) 구조는 직경 1,2mm에 불과한 펠렛(P)과 Mo층(Mo), 그리고 Ta컵(C)이나 디스크(D)등 미소부품을 순차적으로 접합하는 과정을 통해 펠렛(P)을 지지하므로 그 공정이 매우 어려워 불량률이 높고 생산성도 낮은 문제가 있었다.

이에 따라 본 발명의 목적은 구조가 매우 간단하고 펠렛의 지지가 용이하며, 펠렛에 열영향을 전혀 미치지 아니하는 지지구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위한 본 발명의 지지구조를 인너슬리이브의 디스크상에 인너슬리이브의 외경(外徑)에 대응하는 내경(內徑)을 가지는 지지슬리이브와, 이 지지슬리이브와 디스크가 형성하는 원통형의 공간내에 펠렛을 소결층(燒結層)에 의해 부착결합하는 것을 특징으로 한다.

그러면 펠렛은 Mo층의 부착등이 필요없이 열영향이 전혀없는 소결층의 소성 온도만을 받게 되므로 그 제조도 매우 용이하고 품질도 우수한 캐소드의 제조가 가능하게 된다.

(실시예)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도3a에서 인너슬리이브(S)의 디스크(D)상에는 그 내경이 인너슬리이브(S)의 외경에 대응하는 지지슬리이브(2)가 씌워져 인너슬리이브(S)에 접합된다.

그러면 디스크(D)와 지지슬리이브(2)간에는 원통형 용기형태의 공간(V)이 형성되는데. 도3(B)에 도시된 바와 같이 이 공간(V)에 소결층(3)를 형성할 페이스트(3')가 분사도포 등의 방법으로 충전된다.

그 다음 이 공간(V)에 펠렛(1)을 밀어 넣으면 페이스트(3')는 펠렛(1)과 디스크(D) 및 지지슬리이브(2)간의 틈새에 확장분포된다. 이 틈새는 실제적으로 펠렛(1)의 정합(align)상태에 영향을 미치지 않을 만큼 작아야 하나 도시의 편의상 과장한 상태로 확대 도시하였다.

다음 이 펠렛(1)-지지슬리이브(2)-인너슬리이브(S) 조립체를 고온분위기에 투입하여 페이스트(3')를 소성하면 펠렛(1)은 폐이스트(3')가 소성된 소결층(3)에 의해 인너슬리이브(S)상에 결합지지된다.

여기서 소결층(3)의 바람직한 재질을 유리 또는 세라믹 계열 재질인바, 그러면 그 소성은도는 수백 ℃에 불과하므로 펠렛(1)에 열영향을 미칠 천수백 ℃ 이상의 온도에 크게 못미치며, 또한 함침형 캐소드의 경우 펠렛(1)에 Ba 등의 전자방출물질이 함침되어 있더라도 역시 그 함침온도인 천수백 ℃에 크게 못미치게 되어 소결층(3)의 소성이 펠렛(1)에 열영향을 미치지 않게 되어 바람직하다. 또한 펠렛(1)의 삽입만으로 인너슬리이브(S)에 펠렛(1)이 자동으로 동축(同軸) 정합된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 매우 간단한 구조로 펠렛을 지지하게 될 뿐만 아니라, 자동정합이 가능한 구조로 펠렛을 지지하므로 캐소드 제조의 품질과 생산성을 크게 향상시키고 그 불량률도 현저히 저감시키게 된다.

도1은 캐소드의 일반적 구성을 보이는 전자총의 부분단면도,

도2a 내지 도2d는 종래의 펠렛 접합과정을 보이는 순차적 단면도들,

도3a 내지 도3d는 본 발명 구조의 형성과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

S: 인너슬리이브(inner sleeve)

D: 디스크(disc)

1: 펠렛(pellet)

2: 지지슬리이브

3: 소결층(燒結層)

Claims (3)

1. 전자총 캐소드의 펠렛을 인너슬리이브에 지지시키는 구조에 있어서,

   인너슬리이브의 외경에 대응하는 내경을 가지는 지지슬리이브가, 인너슬리브의 디스크보다 상부로 돌출되어 원통형 용기형태의 공간을 형성하도록 상기 인너슬리이브의 상부 외주에 삽입된 채, 접합되며, 그 원퉁형 용기형태의 공간내에서 상기 인너슬리브의 디스크상에 페이스트의 소성에 의한 소결층을 개재하여 상기 펠렛이 결합지지되는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 소결층이 유리 또는 세라믹재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소결층은, 상기 원통형 용기형태의 공간 내에 상기 소결층을 형성할 페이스트를 충전한 뒤, 상기 펠렛을 상기 공간에 투입하여 상기 페이스트를 소성함으로써 형성되며, 그 펠렛의 외경이 약간의 틈새를 두고 지지슬리이브에 삽입되는 경우, 페이스트를 충전한 뒤 펠렛을 투입한 때에 그 페이스트가 펠렛과 디스크이외에도 지지슬리이브와 펠렛사이의 틈새로 확장분포되어 자동으로 동축(同軸) 정합되고, 지지슬리이브에도 결합지지되는 것을 특징으로 하는 전자총 캐소드의 펠렛지지구조.

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